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基于空间权重分解的降尺度土壤水分产品的中国土壤水分时空格局研究 预览
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作者 孟祥金 +3 位作者 孟飞 师春香 赵冰 袁紫晋 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2019年第4期402-412,共11页
为应对微波遥感监测土壤水分(SM)空间分辨率相对较粗(10~50 km)的问题,本文结合微波遥感在大尺度监测方面的优势和温度-植被干旱指数对局部土壤水分的表现力,利用TVDI与土壤水分负相关关系,建立了基于温度植被干旱指数(TVDI)的空间权重... 为应对微波遥感监测土壤水分(SM)空间分辨率相对较粗(10~50 km)的问题,本文结合微波遥感在大尺度监测方面的优势和温度-植被干旱指数对局部土壤水分的表现力,利用TVDI与土壤水分负相关关系,建立了基于温度植被干旱指数(TVDI)的空间权重分解模型,将AMSR-E、SMOS、AMSR2微波遥感土壤水分数据空间分辨率从25 km、10 km降尺度到1 km。地面气象站实测土壤水分的验证结果表明,与传统干旱指数反演和微波直接反演的土壤水分数据相比,该产品在研究时序内具有较高的精度(RMSE=0.10 m~3/m~3,MAE=0.08 m~3/m~3,Bias=0.05 m~3/m~3,R=0.93)。利用该产品研究分析了2002-2016年中国土壤水分的时空变化规律。结果发现:中国土壤水分在近15年整体呈现周期性震荡变化,并呈现下降趋势(b=-0.167,R=0.750,P=0.05)。中国华北季风区和华南季风区的江淮一带,长江三角洲地区以及环渤海区呈现快速下降趋势;而青藏高寒区北部西北干旱区南部地区却有显著上升趋势,总的可以归纳为"南湿北干,西增东减"。这意味着中国地区的土壤含水量目前处于一个小的减少周期,并且在未来几年中国会面临干旱加剧的风险(特别是夏季的东南季风区和华北季风区)。从不同季节看,春季到冬季土壤水分发生了显著变化,土壤水分的季节变化主要受地球降水的影响;而在西北干旱区逐年递增的降水使得该区域的土壤水分呈现某种上升的态势,这将有效缓解西北干旱地区的干旱灾害。 展开更多
关键词 土壤水分(SM) 降尺度 时空分布 中国 温度植被干旱指数(TVDI)
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乡村振兴战略视域下极端气候灾害与藏粮于民计划分析和展望 预览
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作者 田世英 +2 位作者 袁紫晋 王涵 谭雪兰 《农业展望》 2019年第8期47-51,共5页
2018年中美贸易战和气候变化对中国粮食生产有很大的影响,旱涝等极端气候事件、病虫害频繁发生以及极端气候变化的逐渐加剧等必将给中国未来的粮食生产带来许多严峻的挑战。总体上,中美贸易战和极端气候对中国粮食生产和农业发展战略的... 2018年中美贸易战和气候变化对中国粮食生产有很大的影响,旱涝等极端气候事件、病虫害频繁发生以及极端气候变化的逐渐加剧等必将给中国未来的粮食生产带来许多严峻的挑战。总体上,中美贸易战和极端气候对中国粮食生产和农业发展战略的影响很大,随着近年来极端气候事件和贸易摩擦的增多,保护农业生产显得非常重要。而由于极端灾害发生具有地域偏远和时间紧迫等特点,为缓解中国粮食安全压力,促进中国乡村振兴,通过对极端气候自然灾害特点的分析,提出了建立城乡居民互保协议、盘活中国农村经济的适合中国农村特点的藏粮于民及乡村振兴民间计划的措施和战略。 展开更多
关键词 中美贸易战 自然灾害 粮食安全 藏粮于民 乡村振兴
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基于MODIS数据的洞庭湖水体和水华时空变化研究 预览
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作者 曹萌萌 +3 位作者 严毅博 崔京路 袁紫晋 Nusseiba 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2523-2531,共9页
为明确洞庭湖水华发生规律、水体面积的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的MOD02HKM数据,采用多波段水体指数(MBWI)模型、浮游藻类指数(FAI)方法识别、提取洞庭湖水体、水华范围,并对2001~2015年洞庭湖水体、水华时空分布数据... 为明确洞庭湖水华发生规律、水体面积的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的MOD02HKM数据,采用多波段水体指数(MBWI)模型、浮游藻类指数(FAI)方法识别、提取洞庭湖水体、水华范围,并对2001~2015年洞庭湖水体、水华时空分布数据进行分析.结果表明:洞庭湖的水面范围在年内呈现明显的季节变化,在年际成缩减趋势.水域面积由大到小依次是夏季、秋季、春季、冬季,且2001~2015年丰水期水体的平均面积是枯水期的2.2倍;2001~2015年洞庭湖水域面积萎缩速率为-14.574km^2/a,其中夏季的萎缩速率最大,达到-38.678km^2/a;2001~2015年期间,洞庭湖区域均发生水华,水华主要集中发生在东洞庭湖的西部湖湾区,西洞庭湖和南洞庭湖的水华则沿河岸零星分布;洞庭湖水华存在明显的季节变化和年季变化.每年水华面积基本呈现正态分布,最小值出现在冬季,最大值出现在夏季和秋季,其值达到681.43km^2;2001~2015年水华爆发面积最高占全湖面积的18.2%,水华面积年平均变化率为-8.657km^2/a,水华爆发面积呈现缩小的趋势. 展开更多
关键词 洞庭湖 水体面积 水华 时空分布 MODIS数据
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基于国际贸易与自然灾害背景下的中国农产品供需平衡展望 预览
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作者 严毅博 +3 位作者 许世卫 田世英 曹萌萌 袁紫晋 《农业展望》 2019年第6期76-82,96共8页
国际贸易与自然灾害是影响农产品供需的重要因素。通过python语言程序获取1978—2017年中国小麦、玉米、大豆3种主要农作物的年产量和近年来的国际贸易数据以及改革开放以来每年自然灾害造成的受灾、成灾、绝收面积,整合这些资料计算灾... 国际贸易与自然灾害是影响农产品供需的重要因素。通过python语言程序获取1978—2017年中国小麦、玉米、大豆3种主要农作物的年产量和近年来的国际贸易数据以及改革开放以来每年自然灾害造成的受灾、成灾、绝收面积,整合这些资料计算灾害强度指数,并分析其与粮食产量的相关关系,阐明了贸易战与自然灾害对中国农业生产的影响,并提出应对挑战的措施。分析表明,贸易战对中国不同农产品的影响程度不同,但都处于可控范围,大豆产业受到的影响相对较大,但可以通过其他措施予以缓冲和应对;自然灾害对中国农作物产量一直影响较大,加强灾害预警、保护农业生产至关重要。 展开更多
关键词 国际贸易 中美贸易战 自然灾害 农产品供需 发展对策
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农业大数据关键技术及应用进展 预览 被引量:1
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作者 赵冰 +3 位作者 蔡玉林 王涵 孟祥金 袁紫晋 《中国农业信息》 2018年第6期25-34,共10页
【目的】为了保障我国的粮食安全,促进农业大数据在农业领域的充分应用。【方法】通过对国内外大数据文献的调研和分析,对大数据理论的提出、发展和应用做了简单回顾。以此为背景,对农业大数据的关键技术和瓶颈问题进行分析,指出中国农... 【目的】为了保障我国的粮食安全,促进农业大数据在农业领域的充分应用。【方法】通过对国内外大数据文献的调研和分析,对大数据理论的提出、发展和应用做了简单回顾。以此为背景,对农业大数据的关键技术和瓶颈问题进行分析,指出中国农业大数据发展中存在的主要问题,在此基础上,探索了农业大数据发展的理论、应用方法以及相关案例等,并对未来农业大数据发展进行了展望。【结果/结论】我国农业现代化需要大数据技术提供决策支持,并结合人工智能技术、物联网技术、互联网技术在农业全产业链中的发挥合力,促进农业转型升级,实现我国农业全要素的现代化、信息化发展。 展开更多
关键词 大数据 农业大数据 应用领域 关键技术
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基于高分辨率遥感影像的农作物灾损评估研究 预览
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作者 崔京路 +3 位作者 陈日清 曹萌萌 袁紫晋 唐世浩 《中国农业信息》 2018年第6期63-70,共8页
【目的】2016年湖北省部分地区遭受洪涝灾害,导致该省农作物产量下降。利用遥感手段进行灾损评估研究可快速、准确获取灾后农作物的受灾程度与减产量,给农民提供实时、准确的参考数据,以减少农民的经济损失。【方法】基于2015年7月与201... 【目的】2016年湖北省部分地区遭受洪涝灾害,导致该省农作物产量下降。利用遥感手段进行灾损评估研究可快速、准确获取灾后农作物的受灾程度与减产量,给农民提供实时、准确的参考数据,以减少农民的经济损失。【方法】基于2015年7月与2016年7月的灾前灾后Landsat-8影像,利用面向对象分类方法和分层抽样方法对湖北省荆州市与荆门市部分地区的农作物进行受灾面积提取,统计农作物受灾面积总量;对灾前灾后农作物的NDVI值进行对比,根据灾前灾后的NDVI差值进行受灾等级划分,以此得到农作物的受灾等级。【结果】(1)由连续暴雨引起的洪涝灾害导致研究区农作物都有不同程度的受损,采用了面向对象分类方法精度指标的Kappa系数为0.849 5,以此分类统计出的受灾农作物总面积为635.838 km^2;(2)受灾严重的区域主要是依傍河岸和地势低洼处。荆州市的弥市镇虎渡河附近的农作物受灾等级最高,受灾最为严重,几乎完全被洪水淹没;而荆州市马良镇的杨家湾因为地势低以及对农作物的灾害预防措施做得不够,也造成大量的农作物被淹没,甚至出现了绝收现象。【结论】对于农作物灾后监测,有关部门要借助遥感手段及时向农民提供数据支持,将农民的经济损失降到最低,最大程度地保障农民的生活。 展开更多
关键词 NDVI差值 灾损评估 受灾面积 受灾等级
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基于深度动态学习神经网络和辐射传输模型地表温度反演算法研究 预览
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作者 杨军 +3 位作者 韩秀珍 唐世浩 袁紫晋 高春雨 《中国农业信息》 2018年第5期47-57,共11页
【目的】地表温度反演是一个典型的病态反演问题,深度动态学习神经网络的出现提供了一条新的地表温度反演途径。文章以MODIS中红外和热红外波段作为参照模拟研究对象,利用深度动态学习神经网络和辐射传输模型(MODTRAN)进行地表温度反演... 【目的】地表温度反演是一个典型的病态反演问题,深度动态学习神经网络的出现提供了一条新的地表温度反演途径。文章以MODIS中红外和热红外波段作为参照模拟研究对象,利用深度动态学习神经网络和辐射传输模型(MODTRAN)进行地表温度反演研究,选择最适合于MODIS地表温度反演的波段组合,从而为国产卫星风云系列和高分数据红外波段反演地表温度提供参考算法。【方法】根据中红外波段受太阳的影响以及水汽波段的特征,将反演组合波段分成3组。第1组适合白天和晚上同时反演地表温度的组合(MODIS波段29、31、32和33);第2组适合白天的热红外波段和水汽波段组合(MODIS波段29、31、32、33和水汽波段);第3组是只适合晚上的中外波段(MODIS20、22、23)与热红外波段(MODIS29、31、32和33)的组合。【结果】利用辐射传输模型(MODTRAN)和深度动态神经网络(NN)反演分析表明,深度动态学习神经网络能够被用来精确地从单景MODIS数据中反演地表温度,克服了传统MODIS白天/黑夜产品算法的缺陷。3种类型的组合地表温度的平均反演误差都在1K以下,最高精度为热红外波段与水汽波段的组合,平均最高精度为0.251K,标准差是0.255K,相关系数是1。【结论】利用深度动态学习神经网络和辐射传输模型彻底解决了地表温度和发射率病态反演难题,为风云系列卫星和高分数据地表温度反演算法提供参考算法模式,深度动态学习神经网络与辐射传输模型相结合反演地表温度和发射率在地表温度反演史上具有里程牌意义。 展开更多
关键词 深度学习神经网络 辐射传输模型 地表温度 发射率
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分类回归树算法在土壤水分估算中的应用 预览 被引量:1
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作者 韩家琪 +2 位作者 葛非凡 郭晶鹏 黎玲萍 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2018年第3期46-53,共8页
针对特征复杂的大尺度区域作物根区土壤水分信息获取难的问题,提出了一个基于CART算法的土壤水分估算模型。模型综合了多源环境变量信息,通过对特征复杂的数据空间进行划分,得到一系列特征单一、建模容易的数据子空间,通过对子空间的土... 针对特征复杂的大尺度区域作物根区土壤水分信息获取难的问题,提出了一个基于CART算法的土壤水分估算模型。模型综合了多源环境变量信息,通过对特征复杂的数据空间进行划分,得到一系列特征单一、建模容易的数据子空间,通过对子空间的土壤水分估算实现全局范围的土壤水分信息获取。采用TVDI、AMSR2土壤水分产品、实测数据3种方式对中国北方土壤水分估算结果进行验证。验证结果表明,虽然TVDI和AMSR2 2种方法的验证效果并不理想,但是不同深度层的站点实测值和估算值之间却有着良好的关系,相关系数均大于0.4且极显著,平均相对误差均小于7.3%,均方根误差均小于0.05m3/m3。该研究说明CART算法能够有效应用于估算大尺度区域的作物根区土壤水分。 展开更多
关键词 CART 土壤水分估算 多源数据融合 TVDI AMSR2
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基于卷积神经网络和AMSR2微波遥感的土壤水分反演研究 预览 被引量:2
9
作者 谭建灿 +3 位作者 左志远 赵天杰 谭雪兰 李建军 《高技术通讯》 北大核心 2018年第5期399-408,共10页
土壤水分是水文、气象、农业等研究中的重要参数,尤其在农作物估产模型和农业干旱监测研究中有特别重要的意义。前人在土壤水分反演算法研究上已经做了大量研究工作,但由于影响地表土壤水分的因素较多,各种算法依然存在一些不足。本研... 土壤水分是水文、气象、农业等研究中的重要参数,尤其在农作物估产模型和农业干旱监测研究中有特别重要的意义。前人在土壤水分反演算法研究上已经做了大量研究工作,但由于影响地表土壤水分的因素较多,各种算法依然存在一些不足。本研究在分析以往反演算法的基础上,总结不同算法的优势和局限性,提出利用具有深度学习特点的卷积神经网络方法(CNN)进行土壤水分反演,从而克服传统土壤水分反演方法的缺陷并提高土壤水分反演的精度。以被动微波AMSR2数据为例,在对土壤水分产品算法进行剖析的基础上,构建了基于卷积神经网络反演土壤水分的模型框架,从而提高反演算法的通用性和反演精度。深度学习卷积神经网络的精度主要取决于训练和测试样本数据库,然而被动微波像元分辨率比较低,以及很难获得与卫星同步的地面实测数据。本文选择不同地区地表均一的土壤水分观测站点,以AMSR2土壤水分产品作为参照来获取地面同步数据,从而克服地面同步观测数据的难题。将AMSR2亮温数据和对应地面同步观测土壤水分数据为样本随机分成训练和测试数据库,通过反复训练,当卷积神经网络选择两个卷积层两池化层的组合,迭代次数3000次时,网络反演的总体精度最高。经过测试样本验证表明,CNN反演土壤水分值与地面同步观测土壤水分的均方根误差RMSE为1.1178%,两者保持了较高相关性(r=0.8685)。以地面站点实测数据对CNN反演结果进行验证,相对误差为39.25%。相比于JAXA产品与实测值的验证结果,CNN反演结果的平均相对误差小10.24%,说明CNN明显提高被动微波遥感土壤水分反演的精度。 展开更多
关键词 深度学习 卷积神经网络(CNN) 被动微波 AMSR2 土壤水分
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1949—2016年中国旱灾规律及其对粮食产量的影响 预览 被引量:1
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作者 杨艳颖 +2 位作者 韩秀珍 杨军 郭晶鹏 《中国农业信息》 2018年第5期76-90,共15页
【目的】探究1949—2016年中国干旱灾害长时间序列时空变化特征及其对粮食生产的影响,为我国农业干旱灾害预警体系和保障粮食产量提供参考。【方法】基于Python语言获取1949年以来中国各省、市农业自然灾害和粮食生产数据,然后利用Pear... 【目的】探究1949—2016年中国干旱灾害长时间序列时空变化特征及其对粮食生产的影响,为我国农业干旱灾害预警体系和保障粮食产量提供参考。【方法】基于Python语言获取1949年以来中国各省、市农业自然灾害和粮食生产数据,然后利用Pearson相关性统计分析、回归分析、自然断点分级法、GIS平台和R语言定性和定量地探讨干旱灾害对粮食生产的影响,阐述我国农业旱灾变化规律和粮食安全态势,探讨农业旱灾对粮食生产的影响。【结果】①农业干旱灾害呈现明显周期性波动,干旱轻重灾情交替出现,1949—1970年为波动阶段,1971—2000年为波动上升阶段,2001—2016年为波动下降阶段,发生特大干旱和严重干旱的年份所占比重较大;②农业干旱在空间上呈“北重南轻、中东部重西部轻”的格局。山东受灾最重,灾损高达208.2万hm2,西藏最轻,灾损为2163.53hm^2;③粮食产量和粮食单产总体呈稳步增长态势,波动幅度较平缓,二者受旱灾影响程度较大,粮食产量和粮食单产的年变化率均与干旱受灾率、成灾率、灾害强度指数、受灾率异常指数和成灾率异常指数等指标显著负相关,其中以受灾率异常指数和成灾率异常指数对粮食生产的影响更为显著,且受灾率异常指数的影响最为显著;④粮食产量的多少和受灾面积的大小在空间上具有相关性,粮食单产与干旱受灾面积呈负相关。【结论】干旱灾害制约我国粮食生产,各农业干旱灾害指标对粮食灾损的解释力较强,对粮食产量估测具有参考作用。建立和完善农业灾害预警体系,可以提高应对农业干旱灾害的能力,进一步为粮食进出口提供指导意见。此外,干旱灾害仅是影响粮食产量的一个方面,农业科技水平、社会经济制度、农业政策等也对其具有不容小觑的影响。 展开更多
关键词 干旱灾害 灾害指数 粮食产量 中国
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基于“三生”视角的乡村功能分区及调控——以长株潭地区为例 被引量:10
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作者 安悦 周国华 +2 位作者 贺艳华 谭雪兰 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第4期695-703,共9页
随着城镇化的快速推进,中国社会经济发展进入转型期,乡村功能发展的多元化和空间分异特征日益明显。以长株潭地区23个县市区为研究地域单元,构建乡村功能评价指标体系及评价模型,揭示长株潭地区“生产—生活—生态”功能分异特征并进行... 随着城镇化的快速推进,中国社会经济发展进入转型期,乡村功能发展的多元化和空间分异特征日益明显。以长株潭地区23个县市区为研究地域单元,构建乡村功能评价指标体系及评价模型,揭示长株潭地区“生产—生活—生态”功能分异特征并进行功能分区与调控路径研究。结果表明:(1)长株潭地区乡村“三生”功能空间分异特征明显,耕地资源丰富的醴陵市、浏阳市等地区生产功能较强,基础设施较为完善的荷塘区、岳塘区等地区生活功能较强,生态环境较好的茶陵县等地区生态功能较强。(2)基于评价结果将研究区共划分为东部平原生产区、中部丘陵生活区、南部山地生态区、中部丘陵生态生活区和北部丘陵生态生产区5种类型功能区,其中东部平原生产区、中部丘陵生活区、南部山地生态区为长株潭地区的三生功能优势发展区,基于“优化主导优势功能、提升中等功能、改善弱势功能”的原则,提出各功能分区的调控路径与发展策略,从而为长株潭地区乡村功能转型发展与主导功能的识别及确定提供理论依据。 展开更多
关键词 乡村功能 评价 功能分区 长株潭地区
哈大齐工业走廊城市建设用地扩张研究 预览
12
作者 郭晶鹏 赵映慧 +4 位作者 路中 谌慧倩 项亚楠 赵旭朦 《生态科学》 CSCD 2018年第2期198-206,共9页
为揭示2000—2015年哈大齐工业走廊沿线城市建设用地扩张规律,依托ENVI、ArcGIS、91卫图技术,集成多时期、多来源、多尺度沿线城市建设用地数据库。利用城市建设用地扩张强度和速度指数、增长弹性系数、紧凑度、破碎度、分维指数等指数... 为揭示2000—2015年哈大齐工业走廊沿线城市建设用地扩张规律,依托ENVI、ArcGIS、91卫图技术,集成多时期、多来源、多尺度沿线城市建设用地数据库。利用城市建设用地扩张强度和速度指数、增长弹性系数、紧凑度、破碎度、分维指数等指数模型和重心转移模型,对研究区四个节点年份的城市建设用地的扩张进行详细分析。研究结果:2015年比2000年城市建设用地增长近1倍,哈尔滨、大庆和齐齐哈尔三市城市建设用地扩张早于安达、肇东,而且扩张快速;但城市土地利用效益降低,紧凑度不断下降,分维指数不断扩大,城市形态趋于复杂、不规则;雷达图与重心轨迹迁移图表明了不同阶段城市的扩张方向及热点区,近阶段齐齐哈尔、大庆、哈尔滨、肇东主要向西南方扩张,安达向东北方延伸;此外交通线路的建设、开发资金的涌入、技术和人才的支持、优惠政策的扶持等成为沿线城市扩张的主要驱动因素。 展开更多
关键词 哈大齐工业走廊 建设用地 空间扩张 重心转移模型
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快速城市化区域农村空心化测度与影响因素研究——以长株潭地区为例 被引量:12
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作者 谭雪兰 于思远 +3 位作者 欧阳巧玲 贺艳华 周国华 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第4期684-694,共11页
以长株潭地区23个县市区为研究区,从土地、人口、经济三方面构建农村空心化的测度框架及指标体系,综合运用熵值法、多指标综合评价法和多元回归分析等方法对农村空心化进行测度,揭示农村空心化的空间地域分异特征及形成机理。结果表... 以长株潭地区23个县市区为研究区,从土地、人口、经济三方面构建农村空心化的测度框架及指标体系,综合运用熵值法、多指标综合评价法和多元回归分析等方法对农村空心化进行测度,揭示农村空心化的空间地域分异特征及形成机理。结果表明:①长株潭地区土地空心化呈现由中心城市向外围逐渐减小的特征;人口空心化呈现出中部核心区高,北部低的特征;经济空心化的高、低分布与人口空心化的低、高分布在空间上具有较大的相似性特征。②综合空心化空间分布呈现出不均衡发展的态势,以中、低等级为主,空间分布由中心城市向东西两侧的外围地域逐渐减缓的特征,与中心城市的距离远近对空心化等级的空间分布具有较显著影响。③农村空心化是区域多种因素综合作用的结果,农民收入提高及区域经济发展、农村人口数量及就业结构变化是农村空心化的主导与直接影响因素,土地利用方式及效率的变化在一定程度上抑制了农村空心化程度的加剧。 展开更多
关键词 快速城市化 农村空心化 测度 影响因素 作用机制
基于农业大数据可视化方法的中国生猪空间流通模式 被引量:4
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作者 刘勍 +4 位作者 马莹 谭雪兰 韩家琪 黎玲萍 夏浪 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第1期118-124,共7页
利用大数据可视化手段研究中国省际间生猪流通问题,用GIS将整合后的多源数据进行数据可视化,研究中国19个省(市)的区域间生猪流通现状。参照《国家新型城镇化规划(2014~2020年)》和前人研究成果,将区域间生猪流通现状与中国城... 利用大数据可视化手段研究中国省际间生猪流通问题,用GIS将整合后的多源数据进行数据可视化,研究中国19个省(市)的区域间生猪流通现状。参照《国家新型城镇化规划(2014~2020年)》和前人研究成果,将区域间生猪流通现状与中国城市群可视化结果结合进行分析,归纳各城市群生猪流通现况,获得基于城市群发展的生猪空间流通模式,从空间角度分析中国整体生猪空间流通格局存在问题。结果显示,中国总体生猪流向有明显的“西猪东运,北猪南运”趋势,京津冀城市群、长江三角洲城市群和珠江三角洲城市群是中国最主要3个吸纳外埠生猪供应地区,是中国整体生猪流通系统中最重要的组成部分。 展开更多
关键词 大数据 数据可视化 生猪流通 城市群 流通模式
华东地区夏季极端高温特征及其对植被的影响 预览 被引量:9
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作者 葛非凡 +3 位作者 蒋跃林 谭雪兰 赵映慧 夏浪 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2017年第1期42-51,共10页
基于中国华东地区79个气象站1971-2006年夏季逐日地面最高气温和1981-2006年先进超高分辨率辐射计(AVHRR)的归一化植被指数(NDVI)资料,分析华东地区夏季极端高温热浪频次和平均持续时间的空间分布特征,并利用Morlet小波变换分析极... 基于中国华东地区79个气象站1971-2006年夏季逐日地面最高气温和1981-2006年先进超高分辨率辐射计(AVHRR)的归一化植被指数(NDVI)资料,分析华东地区夏季极端高温热浪频次和平均持续时间的空间分布特征,并利用Morlet小波变换分析极端高温次数的周期性变化规律,同时采用奇异值分解(SVD)研究华东地区极端高温次数与植被指数之间的联系。结果表明:(1)华东地区夏季极端高温热浪频次的空间分布主要以北低南高,东低西高,平原高山区低为主。平均持续时间相对于频次,其高值区更靠近沿海。(2)华东地区夏季极端高温次数主要受22a、9a、4a左右的尺度波动影响。其中22a左右的时间尺度为第一主周期,周期振荡在整个时域中表现较稳定。第二主周期为9a左右,周期振荡的振幅从1994年开始逐渐由小增大,将对未来产生重要影响。(3)华东地区夏季极端高温次数与NDVI存在显著相关。当华东中南部地区夏季极端高温次数偏高时,江苏东部地区的夏季植被覆盖度偏低,而山东北部地区和江西西南及西北地区的夏季植被覆盖度偏高;当山东中部地区夏季极端高温次数偏低时,山东东北地区的夏季植被覆盖度偏高,而江苏东部、福建南部和江西北部的夏季植被覆盖度偏低。 展开更多
关键词 极端高温 小波 周期 奇异值分解 植被
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1949-2015年中国典型自然灾害及粮食灾损特征 被引量:8
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作者 赵映慧 郭晶鹏 +4 位作者 项亚楠 李怡函 韩家琪 吴馁 《地理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第7期1261-1276,共16页
中国是一个自然灾害频发的国家,研究其自然灾害演变特征及粮食灾损规律,对实现中国社会经济可持续发展、解决中国粮食安全问题具有重要意义。本文先基于Python语言编程获取1949-2015年中国31省市自然灾害造成的受灾、成灾、绝收面积... 中国是一个自然灾害频发的国家,研究其自然灾害演变特征及粮食灾损规律,对实现中国社会经济可持续发展、解决中国粮食安全问题具有重要意义。本文先基于Python语言编程获取1949-2015年中国31省市自然灾害造成的受灾、成灾、绝收面积,构建灾害强度指数分析不同灾种的时序特征分异,利用趋势分析、ESDA方法分析不同灾种在省域空间的分布特征及冷热区;再获取1949-2015年粮食种植数据,通过粮食灾损估算模型、定义粮食灾损率、地理空间探测器,计算并检验中国粮食损失时空特征及分异性。结果表明:①相比受灾面积曲线,本文构建的灾害程度指数能够更好揭示自然灾害时序演变特征;②1949.2015年期间中国两大主力灾害(洪灾、旱灾)交替出现,未来5~lO年以洪灾为主;③灾种排序旱灾〉洪灾〉风雹〉低温〉台风,其中旱灾、洪灾受灾占比过半;④省域不同灾种间空间趋势变化特征明显,区域受灾面积东部〉西部,北部〉南部,且北部灾种单一、南部多灾并发;⑤自然灾害受灾总和、旱灾、雹灾、低温空间上全局自相关性不显著,呈随机模式分布,洪涝、台风在空间分布上具有显著的全局自相关性,呈集聚模式;⑥1949-2015年灾害、灾损量、灾损率整体时序趋势呈现先升后降,2000年为临界点,空间分布具有异质性,单因子解释力度差异显著,多因子交互均呈非线性增强关系,胡焕庸线两侧冷热点分布呈两极化且其重心向北迁移。建议政府加强除旱减雹(西北)、除旱排内涝(东北)、排涝防冻(中部)、排涝预台(东南沿海)等工程技术措施;同时西北(环境恶劣)、东北(中国粮仓)应作为防灾减灾重点保护区,制定专项保护方案,以保证中国粮食丰产增收。 展开更多
关键词 自然灾害 灾害强度指数 ESDA 粮食灾损 Q统计量 中国
三峡大坝运行后长江中下游流域气温与植被变化特征及原因分析 预览
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作者 葛非凡 +5 位作者 蒋跃林 姜立鹏 范玉芬 王一舒 谭雪兰 李建军 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期578-588,共11页
基于长江中下游流域120个气象站点1971—2015年日值气温数据,2006—2015年ERA-Interim土壤湿度再分析资料和2006—2015年MODIS卫星遥感植被指数产品MOD13A3,研究了在考虑全球变暖背景下,长江中下游流域春、夏、秋、冬4个季节平均气... 基于长江中下游流域120个气象站点1971—2015年日值气温数据,2006—2015年ERA-Interim土壤湿度再分析资料和2006—2015年MODIS卫星遥感植被指数产品MOD13A3,研究了在考虑全球变暖背景下,长江中下游流域春、夏、秋、冬4个季节平均气温在三峡大坝运行前后的变化,采用百分比阈值方法量化最高和最低气温并进行MK突变检验,并分析三峡大坝运行后的长江中下游流域四季土壤湿度和增强型植被指数(EVI)的变化。结果表明:长江中下游流域四季平均气温在三峡大坝运行以后出现明显变化,江南地区主要出现增温现象,江北地区主要出现降温现象;MK突变检验结果显示,江南地区的高温日和江北的低温日均在2006年左右发生突变,与三峡大坝完全运行的时间相符;长江中下游流域土壤湿度在三峡大坝运行后出现南湿北干的变化趋势;EVI在江南地区诸多区域出现显著增加趋势,其中冬季最突出(33.06%),而江北地区诸多区域则出现显著减小趋势,其中夏季最明显(5.11%),EVI与平均气温的空间变化在春、夏、冬3个季节显著相关。 展开更多
关键词 高低温日 EVI 气温变化 土壤湿度 水热条件
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基于卷积神经网络模型的遥感图像分类 预览 被引量:11
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作者 付秀丽 黎玲萍 +4 位作者 谭雪兰 李建军 孙旭 左志远 《高技术通讯》 北大核心 2017年第3期203-212,共10页
研究了遥感图像的分类,针对遥感图像的支持向量机(SVM)等浅层结构分类模型特征提取困难、分类精度不理想等问题,设计了一种卷积神经网络(CNN)模型,该模型包含输入层、卷积层、全连接层以及输出层,采用Soft Max分类器进行分类。选取2... 研究了遥感图像的分类,针对遥感图像的支持向量机(SVM)等浅层结构分类模型特征提取困难、分类精度不理想等问题,设计了一种卷积神经网络(CNN)模型,该模型包含输入层、卷积层、全连接层以及输出层,采用Soft Max分类器进行分类。选取2010年6月6日Landsat TM5富锦市遥感图像为数据源进行了分类实验,实验表明该模型采用多层卷积池化层能够有效地提取非线性、不变的地物特征,有利于图像分类和目标检测。针对所选取的影像,该模型分类精度达到94.57%,比支持向量机分类精度提高了5%,在遥感图像分类中具有更大的优势。 展开更多
关键词 卷积神经网络(CNN) 模型 支持向量机(SVM) 特征提取 遥感图像分类
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全球气候和生态系统变化与星体轨道位置变化关系研究 预览 被引量:1
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作者 左志远 +3 位作者 朱高峰 唐华俊 赵映慧 马莹 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期890-899,共10页
对全球二氧化碳、全球温度变化、全球大气水汽和全球植被变化进行了分析,分析结果表明,全球水汽分布与温度变化同时影响植被时空分布,水汽变化和植被时空变化影响着全球温度变化,同时调节或者部分抵消了二氧化碳"温室效应"的影响,使... 对全球二氧化碳、全球温度变化、全球大气水汽和全球植被变化进行了分析,分析结果表明,全球水汽分布与温度变化同时影响植被时空分布,水汽变化和植被时空变化影响着全球温度变化,同时调节或者部分抵消了二氧化碳"温室效应"的影响,使得地球对温度变化具有自我调节功能。通过天体运行轨道分析,指出地球温度变化主要由地球在太阳系中的轨道能级位置决定,气象(天气)和生态系统时空变化是地球内部系统为适应天体运行(太阳系和银河系)轨道位置变化的主要内在调节形式。通过建立太阳系围绕银河系运行的简单模型图,提出地球磁场逆转或者大的变化是由于太阳运行轨道位置临界点转换而形成(类似地球的春分、夏至、秋分和冬至),地球等星体运行轨道呈椭圆形主要是由于太阳同时也在运动造成,地球上不同时期各种生物的出现、迁移和消失是由天体运行轨道位置决定。在此基础上提出了建立以开普勒定律和万有引力定律以及广义相对论为基础的全球气候变化和生态系统模型思想,此理论思想的提出为大时空尺度空间气候变化和生态系统模型研究开辟了新的研究途径和新的学科研究方向,对空间气候变化和灾害预测以及生态物种时空演化等研究具有重大意义。 展开更多
关键词 气候变化 生态系统 星体轨道 全球气候和生态系统
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国内外农业大数据应用研究分析 预览 被引量:10
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作者 黎玲萍 +3 位作者 付秀丽 马莹 王芳 刘勍 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期414-422,共9页
针对农业领域数据规模大、数据结构复杂、空间数据挖掘能力不足等问题,研究了大数据开源技术在农业领域的数据分析体系中的应用。借鉴国内外学者在农业大数据的研究成果,基于农业数据时空属性的特征,结合农业数据的特点分析了Hadoop... 针对农业领域数据规模大、数据结构复杂、空间数据挖掘能力不足等问题,研究了大数据开源技术在农业领域的数据分析体系中的应用。借鉴国内外学者在农业大数据的研究成果,基于农业数据时空属性的特征,结合农业数据的特点分析了Hadoop、Storm和Spark开源大数据挖掘技术,归纳性阐述了如何开发适合农业需求的大数据系统。最后,简要分析了农业大数据技术所面临的挑战和研究难题,指出需要加大力度进一步深入理论和应用研究,从而推动和实现基于数据的科学决策,为国家粮食提供安全保障。 展开更多
关键词 大数据 农业大数据 HADOOP STORM SPARK
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